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北京理工大學宇航學院3D打印柵極離子推進器源點火成功

來源：杰呈3D打印發(fā)布時間：2018-08-25 22:54:24 瀏覽次數(shù)：0次

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航空航天是3D打印技術最大的應用市場之一，工業(yè)級3D打印領航企業(yè)華曙高科掌握金屬3D打印核心技術，能使航空航天零部件擁有輕量化減重結(jié)構(gòu)、復雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)、整體化功能集成、快速研制與快速制造、組合制造等獨特優(yōu)勢，大力推動了3D打印技術在航空、航天業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2016年5月，華曙高科與北京理工大學航天學院合作，將金屬3D打印技術成功應用于某型號火箭離子推進器篩網(wǎng)，使加工周期從20小時縮短至2小時，降低了制造成本，減少了材料浪費，使整個系統(tǒng)更加環(huán)保。

離子推進系統(tǒng)在空間飛行時，一般都采用連續(xù)推進方式，一次工作幾百上千小時。為了縮短到探測目標的飛行時間和節(jié)省推進劑，大多采用離子推進系統(tǒng)推進與其它行星引力輔助作用相結(jié)合的軌道轉(zhuǎn)移方式。大功率電推進可應用于通信衛(wèi)星、深空探測任務、在軌服務飛行器等，小功率電推進可用于商業(yè)小衛(wèi)星變軌、衛(wèi)星星座編隊飛行等，具有重要的社會經(jīng)濟效益。離子推力器的主要突出優(yōu)點為：高效率、高比沖、長壽命。每個離子推進器一般有兩到三層柵極，其主要作用是加速帶電粒子，使推進器獲得動能，但傳統(tǒng)離子推進器的柵極通過光催化腐蝕法加工，存在工藝流程復雜，加工周期長、材料利用率低、環(huán)境污染大等問題。

2016年5月，北京理工大學宇航學院噴氣推進實驗室與華曙高科合作，采用全球首款開源可定制金屬3D打印設備FS271M，經(jīng)過工藝摸索和多次試制，成功打印了工業(yè)級高精度鈦合金離子推進器篩網(wǎng)，將加工時間從傳統(tǒng)腐蝕法的20小時縮短至2小時，其結(jié)構(gòu)設計可控性強，材料利用率高，也更加環(huán)保。通過測試3D打印Ti64篩網(wǎng)局部微觀結(jié)構(gòu)可發(fā)現(xiàn)，無論是篩網(wǎng)邊緣還是網(wǎng)孔連接處，組織都非常致密、均勻，打印精度符合設計精度要求，這為離子推進器發(fā)動機源的成功點火和穩(wěn)定工作提供了保證。